planßeta - Hochenergie Na/NiCl2 - Batterien aus planaren ß-Aluminat Elektrolyten Teilvorhaben: Werkstoffauswahl und herstellung von Zellgehäusen, Stacks und multifunktionalen Batteriegehäusen für Na/NiCl2 - Batterien
Zeitraum
2016-12-01 – 2020-11-30
Bewilligte Summe
453.389,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6110A
Leistungsplansystematik
Elektrochemische Speicher - Natrium-Nickelchlorid Batterien [EA2315]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Ziel von planßeta ist die Entwicklung planarer Na/NiCl2 Batterien mit hoher Leistungs- und Energiedichte für die stationäre Energiespeicherung. Durch das planare Konzept sollen auf Zellebene Energiedichten = 150 Wh/kg und Lade/Entladeraten = 1,5 C erreicht werden. Beginnend bei der die Materialentwicklung sollen planare Zellen entwickelt und zu Stacks kombiniert werden. Die Stack-Integration erfolgt in thermisch und elektrisch angepassten Modulen. Der finale 'proof of concept' soll durch ein Prototypsystem mit angepasster Mess- und Regeltechnik erbracht werden. Für die Umsetzung des Konzeptes sind hochgenaue Zellgehäuse erforderlich. Die Auswahl geeigneter Werkstoffe, Umformverfahren und Fügetechnologien ist wesentlicher Teil des Vorhabens, ebenso wie die Entwicklung multifunktionaler Batteriegehäuse. Grundlage für die Entwicklung von planßeta ist die gemeinsame Definition eines Zell-, Stack- und System-Designs in welche die Expertise aller Projektpartner einfließt. Dabei von Vorteil ist die Abbildung der gesamten technologischen Kette vom Material über Bauteile, Komponenten bis hin zur Mess- und Regeltechnik im fertigen System. In enger Kooperation sollen aus-gehend von der Zieldefinition die technologischen Teilaspekte gelöste werden. Ausgehend von den festgelegten Design-Vorgaben werden für die Zellgehäuse verschiedene Werkstoffe hinsichtlich ihrer Umformeigenschaften, dem Fügeverhalten (gegen Keramik), der Korrosionsbeständigkeit und der Kosten untersucht. Daran anschließend wird die vollständige Fertigungskette für die Zellgehäuse, die Zellmontage und die Fügeprozesse untersucht. Basierend auf der GVI®-Technologie werden die für den Betrieb der Na/NiCl2-Batterie bei 300°C benötigten multifunktionalen Batteriegehäuse mit integriertem Thermomanagement entwickelt.
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